高中生物 第5章 第2节 细胞的能量“通货” ATP同步辅导与检测课件 新人教版必修1.ppt

第第2 2节　细胞的能量节　细胞的能量““通货通货””————ATP ATP 细胞的能量供应和利用 1．简述ATP的化学组成和特点2．写出ATP的分子简式3．解释ATP在能量代谢中的作用知识清单知识清单ATP的化学组成和特点的化学组成和特点1．ATP的结构及特点(1)ATP中文全称是__________2)结构简式：__________，其中：A代表________，P代表 __________，～代表__________3)特点：①含有2个高能磷酸键；②远离腺苷的磷酸键易断裂，放出大量能量1)三磷酸腺苷　(2)A—P～P～P　腺苷　磷酸基团　高能磷酸键2．ATP与ADP的相互转化(1)ATP与ADP的相互转化反应式：______当反应式向左进行时，储存能量，向右进行时，释放能量2)ATP化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个______很容易水解，释放出大量的能量而形成_____在有关酶的催化作用下，ADP重新生成ATP需要结合______ ，并且______能量1)ATP ADP＋Pi＋能量　(2)高能磷酸键　ADP　磷酸　接受(3)不同情况下ATP的能量来源①对于植物来讲，所需能量来自________和_____________________。

②对于动物来讲，能量来自__________①细胞呼吸　光合作用　②细胞呼吸综合拓展综合拓展1．ATP的结构及功能(1)ATP的分子组成及特点(2)ATP的结构特点①组成特点：一分子ATP含一个腺苷和三个磷酸基团②高能磷酸键：一分子ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成3)ATP的生理功能细胞代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的ATP是细胞代谢所需能量的直接来源(4)ATP的结构与功能的相互关系①ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应②ATP在供能中处于核心地位，其他能源物质只有转化为ATP才能为生命活动供能在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能2．ATP与ADP的相互转化ATP与ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存，因此与生物体新陈代谢密切相关，可用右图表示ATP与ADP的相互转化关系不是一种可逆反应，原因如下：反应式反应式ATP→→ADP＋＋PiADP＋＋Pi →→ATP类型类型水解反应水解反应合成反应合成反应条件条件水解酶水解酶合成酶合成酶场所场所细胞膜、叶绿体基质、细胞细胞膜、叶绿体基质、细胞核等核等细胞质基质、线粒体、叶细胞质基质、线粒体、叶绿体绿体能量转化能量转化放能放能贮能贮能能量来源能量来源或去向或去向光能、有机物中化学能光能、有机物中化学能各种生命活动消耗各种生命活动消耗3.在动植物细胞中形成ATP的途径不完全相同植物叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体，可以通过光合作用和呼吸作用形成ATP，而动物细胞中只含有线粒体，只能通过呼吸作用形成ATP。

4．细胞内的几种能源物质 很多物质都可以为细胞的生活提供能量，细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等细胞内消耗能源物质的顺序是：糖类、脂肪、蛋白质一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用，从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾因此，细胞内主要的能源物质是糖类，良好的储能物质是脂肪，直接的能源物质是ATPATP是细胞内的能量“通货”尝试应用尝试应用1．ATP的结构式可以简写为(　　)A．A－P－P～P　　　　 B．A－P～P～PC．A～P～P－P D．A～P～P～PB2．人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解200～300 mol ATP，但人体细胞中ATP的总量只有约0.1 mol下列有关ATP的叙述错误的是(　　)A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B．ATP只由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成C．有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供ATP最多D．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能B知识清单知识清单ATP的利用的利用 1．ATP的作用主要体现在为细胞的生命活动提供能量。

细胞的吸能反应总是与ATP的________相联系；而细胞内放能反应总是与ATP的______________相联系举 例 说 出 需 要 ATP供 能 的 几 项 生 理 过 程 ：________________________________________________________________________水解　合成　生物发光、发电，肌细胞收缩的机械能，物质运输中的渗透能2．吸能反应与放能反应吸能反应：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应这一反应所需要的能量是由______水解为______时释放能量来提供的放能反应：如丙酮酸的氧化分解，能够释放能量，是放能反应这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，还可用于ADP转化为ATP的反应，储存在______中2．ATP　ADP　ATP综合拓展综合拓展ATP的利用(1)ATP是细胞内能量转换的“中转站”，是细胞内的直接能源物质直接供给生命活动能量的能源物质是ATP在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键物质ATP是生物体内能量转换的“中转站”，它有利于能量的运输和协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输，也可以进入细胞核推动DNA的复制等等，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。

生物体的一切生命活动都需要能量，这些能量形式主要有机械能、电能、渗透能、化学能、光能、热能等，各种形式的能量转化都是靠ATP中能量的直接转换(2)ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动①渗透能：细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能来自ATP②机械能：细胞内各种结构的运动都是在做机械功，所消耗的就是机械能例如，肌细胞的收缩，草履虫纤毛的摆动，精子鞭毛的摆动，有丝分裂期间染色体的运动，腺细胞对分泌物的分泌等，都是由ATP提供能量来完成的③电能：大脑的思考——神经冲动在神经纤维上的传导，以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等，它们所做的电功消耗的就是电能电能是由ATP提供的能量转化而成的④化学能：细胞内物质的合成需要化学能，如小分子物质合成为大分子物质时，必须有直接或间接的能量供应另外，细胞内物质在分解的开始阶段，也需要化学能来活化，成为能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)可以说在细胞内的物质代谢中，到处都需要由ATP转化而来的化学能做功⑤光能：目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚，但是已经知道，生物体用于发光的能量直接来自ATP，如萤火虫的发光。

⑥热能：有机物的氧化分解释放的能量，一部分用于生成ATP，大部分转化为热能通过各种途径向外界环境散发，其中一小部分热能作用于体温通常情况下，热能的形成往往是细胞能量转化和传递过程中的副产品此外，ATP释放的能量中，一部分能量也能用于动物体温的提升和维持尝试应用尝试应用3．草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的，此时能量利用的形式为(　　)A．机械能 B．渗透能C．化学能 D．电能A4．下列有关ATP的叙述，正确的是(　　)A．ATP是高能磷酸化合物，只粒体、叶绿体中合成B．细胞内储存有大量的ATP，是生命活动所需能量的直接来源C．结构简式为A－P～P～P，其中A表示腺嘌呤D．细胞分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化DATP和和ADP可以相互转化可以相互转化 下列关于 ATP ADP＋Pi＋能量的反应式的叙述，正确的是(　　)A．物质可逆，能量不可逆B．能量可逆，物质不可逆C．两者均可逆D．生物体内ADP转化成ATP的能量都来自呼吸作用 解析：正确认识ATP与ADP的相互转化过程是否是可逆反应。

本题要从物质、能量、酶等方面进行分析ADP和Pi是合成ATP的原料，也是ATP分解的产物，故从转换式中的物质来看是可逆的而从能量方面来分析，ATP合成所需要的能量主要来自生物体呼吸作用所释放出来的一部分能量，绿色植物还可来自叶绿体色素吸收的太阳能；而ATP分解，由高能磷酸键断裂释放出的能量用于各项生命活动可见物质可逆，能量不可逆答案：A名师点睛：在分析ATP与ADP相互转化时，要注意与之相关的概念的辨析：能量的释放、转移和利用，物质可逆、能量不可逆，合成所需要的能量和ATP水解释放的能量性质是不同的变式训练变式训练1．ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是(　　)①腺苷很容易吸收能量和释放能量②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合③第三个磷酸基团(远离腺苷的那个)很容易从ATP上脱离，使ATP转化为ADP，同时释放能量④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键远离腺苷的那个，使ADP转变成ATPA．①③ B．②④C．③④ D．①④CATP的利用的利用 下列生命现象中不伴有ATP消耗的是(　　)A．神经冲动的传导B．含羞草受到刺激小叶合拢C．葡萄糖在小肠中被吸收D．根尖生长点细胞有丝分裂解析：含羞草受到刺激小叶合拢是由分布在叶片中的水分布改变而引起的，而水的运输方式是自由扩散，不需要ATP。

神经冲动的传导是电能，葡萄糖在小肠中被吸收是渗透能，根尖生长点细胞有丝分裂是化学能，都由ATP转化而来答案：B名师点睛：ATP主要为细胞的主动运输(如Ca2＋、Mg2＋通过主动运输进入番茄细胞时要消耗能量)，生物发电(如电鳐)、发光，肌肉收缩，大脑思考等提供能量变式训练变式训练2．用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两个小玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可见到玻璃瓶中发出淡黄色荧光，经过15 min荧光消失这时，再将ATP溶液加入其中一个玻璃瓶中，将葡萄糖溶液加入另一个玻璃瓶中，可观察到加ATP溶液的玻璃瓶中有荧光出现，而加葡萄糖溶液的玻璃瓶中没有荧光出现(如下图)(1)干燥后研成粉末状的物质含有________________________________________________________________________2)两个玻璃瓶最后的实验现象说明________________________________________________________________________3)写出萤火虫发光过程中能量的转化形式________________________________________________________________________。

答案：(1)ATP(2)萤火虫的荧光是由ATP释放的能量转化而成的(3)ATP中的化学能转化成光能。